中国粉体网讯 目前,锂电池的安全性能受到了越来越多的关注。基于对高容量和高安全性的锂离子电池的需求,研究者将目光转向固态电池。固体电解质是固态电池的核心部分,是实现全固态锂电池高安全性能、高循环稳定性和高能量密度的关键材料。然而,随着研究的深入,固态电解质研究遇到种种技术瓶颈,限制了固态电池的产业化应用。基于此,由中国粉体网主办的“2021高性能固态电解质网络研讨会”于9月24日上午8:30准时开始。来自东北师范大学的刘玉龙副教授、合肥工业大学的冯绪勇研究员、以及中科院物理所的吴凡研究员分享了精彩报告。
东北师范大学的刘玉龙副教授带我们回顾了固态电池的优劣势,分享了自己在固态电解质界面问题的研究成果,通过最新发展的冷烧结技术结合后退火处理来得到高电导率的固态电解质。用LATP电解质作为示例,在120℃下制备了室温电导率为8.04x10-5Scm-1的固态电解质。所得电解质的致密度为94%,活化能为0.37eV。通过高分辨电镜对其进行表征发现在晶粒之间形成了高离子导电的晶界。这种新的烧结方法为发展固态电池提供了崭新的研究思路。以下是部分精彩内容。
(图片来源:NASICON固态电解质的低温合成及其界面研究ppt)
固态电解质一般由固定的阴/阳离子框架和流动的载流子组成。这种特殊的结构同时保障了固体形态和高离子电导率。但是这种结构只能在相对高温的条件下稳定存在,温度降低时往往会发生相变或者分解,引起结构的变化和电导率的降低。合肥工业大学的冯绪勇研究员致力于固态电解质的相变研究,给我们展示了不同材料的相变表征研究结果,对材料高温相变的研究将有助于新型固态电解质的发现,同时通过掺杂对材料组成的调整可以对相变温度进行调控,从而在较低的温度下获得稳定的新型固态电解质。以下是部分精彩内容。
(图片来源:固态电解质中的相变研究ppt)
在实现全固态电池的聚合物、氧化物、硫化物三条技术路线中,硫化物固体电解质由于拥有最高的锂离子电导率和良好的机械性能而成为最有潜力的技术方向之一。中科院物理所的吴凡研究员分别从硫化物全固态电池的国内外发展现状、面临的关键基础科学问题(材料→界面→电芯)、研究成果(新型硫化物)、以及含硅负极在硫化物固态电池应用等不同方面介绍了硫化物固态电解质的研究进展。满满的干货,以下是部分精彩内容。
(图片来源:硫化物全固态电池技术研究进展ppt)
以下是报告过程中的部分问题探讨
对于固态电解质的研究,国内外许多高校、科研院所和相关企业在此领域进行了大量的研发工作,他们共同推动固态锂离子电池关键材料的研制和产业化进程。相信在不远的将来,固态电池能突破热门话题,拥有属于它的时代!
(中国粉体网编辑整理/青黎)
注:图片非商业用途,存在侵权告知删除